Reactores y Centrales Nucleares, y Aplicaciones No Eléctricas de la Energía Nuclear en la República Argentina.
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- Eva María Vera Montes
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1 3.0: Nuevo desarrollo tecnológico en el diseño, construcción, rendimiento y seguridad de reactores. Reactores y Centrales Nucleares, y Aplicaciones No Eléctricas de la Energía Nuclear en la República Argentina. Ing. Nuclear Aníbal Blanco Instituto Balseiro Centro Atómico Bariloche - CNEA San Carlos de Bariloche Perspectivas de la generación nucleoeléctrica en América Latina y el Caribe OLADE, 26 de enero de 2010
2 Isótopos El átomo Fuente: Ablandando las Ciencias Duras CD-ROM A. Blanco 2 / 28
3 La Fusión n MeV 4 He MeV Reactores Nucleares de Fusión: Joint European Torus (10MW, 0.5seg, Q=0.65). Futuro: ITER ( a), DEMO (2000MW, start 2010, op. 2030?, grid 2040?), HiPER (2012?) A. Blanco 3 / 28
4 La Fisión Energía (E=mc2) La cadena automantenida Fisión Fuente: Ablandando las Ciencias Duras CD-ROM Radiación (n, γ, β, ν ) A. Blanco 4 / 28
5 Reactores Nucleares Reactores Nucleares: Producen energía a partir de la fisión nuclear. Material Combustible = material fisionable (Uranio, Torio, Plutonio) Energía De Potencia: (E=mc2) decenas a mil MW calienta agua (o gas, metal líquido) genera vapor que mueve turbinas Radiación (n, γ, β, De Investigación: ν ) 0kW a decenas de MW produce neutrones para experimentos o producción de radioisótopos A. Blanco 5 / 28
6 Reactores Nucleares De Investigación: A. Blanco 6 / 28
7 Reactores Nucleares De Potencia: A. Blanco 7 / 28
8 Reactores Nucleares de Potencia: Clasificación Según el combustible utilizado: Según el moderador utilizado: Uranio natural Agua común o liviana (H2O) Uranio enriquecido Agua pesada (D2O) Grafito Según la velocidad de los neutrones: Según el refrigerante utilizado: Reactores rápidos Agua común o liviana (H2O) Reactores térmicos (o lentos) Agua pesada (D2O) Gases PWR: Agua liviana a presión (Mod y Ref), Uenr. BWR: Agua liviana en ebullición (Mod y Ref), Uenr. PHWR: Agua pesada a presión (Mod y Ref), Unat o ULE (Argentina). HTGR: Ref. He, Mod. grafito, Uenr. FBR: Ref. Na, sin moderador, Uenr+Pu, reproductor. A. Blanco 8 / 28
9 Reactores Nucleares En el Mundo: Centenares de reactores de investigación en operación por más de 40 años. Experiencia total: 800 años-reactor. Centrales nucleares en Europa, América, Asia. En Argentina: 8 reactores de investigación construidos. 6 en operación. 2 centrales nucleares en operación, 1 en construcción. A. Blanco 9 / 28
10 Centrales Nucleares Argentinas: Atucha I y II Fuente: Ablandando las Ciencias Duras CD-ROM A. Blanco 10 / 28
11 La Central Nuclear de Atucha I - Esquema Fuente: Ablandando las Ciencias Duras CD-ROM A. Blanco 11 / 28
12 Centrales Nucleares Argentinas: La Central Nuclear Embalse Fuente: Ablandando las Ciencias Duras CD-ROM A. Blanco 12 / 28
13 La Central Nuclear Embalse - Esquema Fuente: Ablandando las Ciencias Duras CD-ROM A. Blanco 13 / 28
14 Reactores Nucleares Experimentales Reactores Experimentales o de Investigación: RA-1 (CA Constituyentes, 1958) 40 KW RA-3 (CA Ezeiza, 1967) 10 MW, 2003 RA-6 (CA Bariloche, 1982) - con CG RA KW Conjuntos o Facilidades Críticas: RA-0 (CAC, 1960 UN Córdoba, 1970) 1 W RA-4 (UN Rosario, 1970) Siemens 1 W RA-8 (Complejo Tecnológico Pilcaniyeu, 1997) 10 W A. Blanco 14 / 28
15 El Centro Atómico Bariloche y el Instituto Balseiro Vista Aérea RA 6 Vista invernal del edificio del Reactor A. Blanco 15 / 28
16 Reactor de investigación y docencia RA-6 (CAB) Vista invernal del edificio del Reactor Hall del Reactor A. Blanco 16 / 28
17 Reactor de investigación y docencia RA-6 (CAB) A. Blanco 17 / 28
18 Reactor de investigación y docencia RA-6 (CAB) A. Blanco 18 / 28
19 Reactor de investigación y docencia RA-6 (CAB) A. Blanco 19 / 28
20 Reactor de investigación y docencia RA-6 (CAB) A. Blanco 20 / 28
21 Exportación Argentina de Tecnología Nuclear RP-10 (Perú) CNEA + Invap 10 MWt NUR (Argelia,1987) Invap + CNEA 1 MWt TRR (Irán) Invap + CNEA renovación de núcleo y sistemas de barras de control 5 MWt MPR (Egipto,1997) Invap + CNEA 22 MWt Reactor y Planta de producción de radioisótopos. RRRP (Australia, 2000) Invap + CNEA 20 MWt 8 oferentes, 4 finalistas: Alemania (Siemens), Canadá (AECL), Francia (Technicatome), Argentina. No pasaron la 1a. ronda: EEUU, Japón, Corea. Puesta en marcha: abril A. Blanco 21 / 28
22 El Reactor CAREM CAREM: Central ARgentina de Elementos Modulados (CNEA) Reactor de tipo PWR Potencia: 25, 125, 300 MWe Aplicaciones: - energía para regiones aisladas - desalinización de agua de mar - lab. investigación y entrenamiento Innovaciones técnicas: - reactor de tipo integrado - refrigeración primaria por circulación natural. - reactor autopresurizado. - sistemas pasivos de seguridad. - sistema de acople único que minimiza riesgos de contam. cruzada de agua. Generación IV Reactor más seguro. Prototipo 25MWe: op A. Blanco 22 / 28
23 Aplicaciones No Eléctricas de la Energía Nuclear: Radioisótopos A. Blanco 23 / 28
24 Aplicaciones No Eléctricas de la Energía Nuclear: Radioisótopos Planta de producción de fuentes selladas de Cobalto-60 (Producción Ci anuales, exportación Ci anuales) El Cobalto-60 proviene de la Central Nuclear de Embalse Centro Atómico Ezeiza, Buenos Aires Cobaltoterapia, terapia radiante para el tratamiento del cáncer A. Blanco 24 / 28
25 Aplicaciones No Eléctricas de la Energía Nuclear: Radioisótopos Planta de producción de radioisótopos (500 Ci anuales) Hafnio-181, Mercurio-197 (captura) - Industria Iodo-131 (fisión), Cromo-51, Samario-153, Fósforo-32 - Medicina Centro Atómico Ezeiza, Buenos Aires A. Blanco 25 / 28
26 Aplicaciones No Eléctricas de la Energía Nuclear: Radioisótopos Celdas de procesos en la planta de producción de Molibdeno99 por fisión ( Ci anuales) para generadores de Tecnecio-99m (80 90 Ci de molibdeno 99) Centro Atómico Constituyentes, Buenos Aires Miniplacas de aluminuro de uranio para Molibdeno-99 A. Blanco 26 / 28
27 Aplicaciones No Eléctricas de la Energía Nuclear: BNCT n + 10B = 7Li + α BNCT: BNCT Boron Neutron Capture Therapy (Terapia por Captura Neutrónica en Boro) Orientada a melanomas de piel. 8 pacientes tratados en Bariloche ( ). Componentes: RA-6, Centro Atómico Bariloche A. Blanco 27 / 28
28 Muchas Gracias! A. Blanco 28 / 28
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